造船所の業務効率を改善する鋼材・部材管理システム,三菱重工技報 Vol.47 No.3(2010)

Size: px

Start display at page:

Download "造船所の業務効率を改善する鋼材・部材管理システム,三菱重工技報 Vol.47 No.3(2010)"

あきたけさだい
5 years ago
Views:

船舶海洋特集技術論文 114 造船所の業務効率を改善する鋼材部材管理システム Location Management System of Steel Plate and Hull Parts *1 大下泰輝 *2 村岡賢治 Yasuteru Oshita Kenji Muraoka *3 吉本宣哉 *4 佐々木裕一 Nobuya Yoshimoto Yuihi Sasaki 石川暁 *5

1 船舶海洋特集技術論文 114 造船所の業務効率を改善する鋼材部材管理システム Location Management System of Steel Plate and Hull Parts *1 大下泰輝 *2 村岡賢治 Yasuteru Oshita Kenji Muraoka *3 吉本宣哉 *4 佐々木裕一 Nobuya Yoshimoto Yuihi Sasaki 石川暁 *5 Satoru Ishikawa 当社下関造船所では, 鋼材メーカから購入した鋼板の置き場を効率よく管理する目的で, 鋼材管理システムを開発した. 開発にあたっては PDA(Personal Digital Assistant: 携帯情報端末 ) を活用し, 作業現場で, 鋼材の場所を直接検索できる仕組みとした. 開発したシステムを適用した結果,1データ入力の漏れミスの削減, 及び手入力工数の改善,2 管理作業減による過勤減, 直接作業増により, 生産性を向上することができた. 1. はじめに造船業においては,10 万以上の船殻部材を管理する必要がある. そのため, 造船所の生産性向上実現のためには, 各組立ステージへの船殻部材の JIT(Just In Time) 供給が必要となる. このような JIT 供給実現のためには, 部品の在庫所在管理が重要であり, 自動車などの量産品工場においては,PDA/RFID(Radio Frequency IDentification: 電波による個体識別 ) などを用いた部品所在管理システムが実用化されている. しかしながら, 既存のシステムは, 倉庫内 / 建屋内の部品の管理システムであり, 造船業へ適用するためには, 高温, 多湿な屋外環境でも実用可能なシステムが必要である. そこで, 当社が取り組んでいるもの揃え率向上活動の一環として, 屋外での運用が可能な, 部品の所在管理システムを開発し, 鋼材管理業務へ適用した. 本システムには, 無線 LAN, 屋外で使用可能な PDA/RFID を採用し, 屋外に保管された鋼材, 船殻部材を RFID で管理するとともに,PDA に組み込まれた RFID リーダーで置場と部品の情報を読み込み, 無線 LAN を用いて部品管理データベースを更新する仕組みとした. これにより, 鋼材の所在位置をリアルタイムで関係者が把握することができるようになり, 管理精度向上による生産性向上を実現し, 製品完成度の向上につなげることができた. 以下に開発したシステムについて述べる. 2. 鋼材部材管理業務造船所における, 船殻部材の管理業務は,1 鋼材管理業務 : 鋼材メーカから納入された鋼材を管理する業務,2 部材管理業務 : 切断工場で切断された船殻部材の管理業務の2つに分けられる. 以下に, それぞれの業務の概要と, 所在管理システムの必要性について述べる. 2.1 鋼材管理業務の概要図 1に鋼材管理業務を示す. 鋼材管理業務とは, 鋼材メーカから納入された鋼板の納入 ~ 保管 ~ 切断工場への搬入における鋼板の管理を行う業務である. 主な業務の流れと担当部署を以下に示す. *1 下関造船所造船工作部課長 *2 下関造船所造船工作部 *3 技術本部高砂研究所室長 *4 技術本部高砂研究所センター長博士 ( 環境学 ) *5 技術本部長崎研究所主席研究員

115 図 1 鋼材管理業務 (1) 鋼板の納入下関造船所では, 鋼板は海から専用船で搬入され, 屋外の鋼材置場に保管される. ここでは, 工作部内業係 ( 以下, 工作と記載 ) が置場の情報を記録し, 資材部の物流担当 ( 以下, 資材 ( 物流 ) と記載 ) が検収を行う. (2) 保管納入された鋼板は, 鋼材置場で保管される.

2 部材管理業務の概要図 2に部材管理業務を示す. 部材管理業務とは, 切断工場で切断された船殻部材の仕分け ~ 保管 ~ 工場ラインへの搬入の管理を行う業務である. 主な業務の流れと担当部署を以下に示す. 図 2 部材管理業務 (1) 仕分け切断工場で切断された船殻部材は, ブロック組立ステージごとに仕分けされてグループ化される. 同時に, 切断完了情報を組立ステージ担当者へ連絡する.

2 115 図 1 鋼材管理業務 (1) 鋼板の納入下関造船所では, 鋼板は海から専用船で搬入され, 屋外の鋼材置場に保管される. ここでは, 工作部内業係 ( 以下, 工作と記載 ) が置場の情報を記録し, 資材部の物流担当 ( 以下, 資材 ( 物流 ) と記載 ) が検収を行う. (2) 保管納入された鋼板は, 鋼材置場で保管される. 鋼板は重ねて保管されるため, 下の鋼板を取り出す場合, 鋼板の移動が発生する. ここでの鋼板の移動は, 工作が担当する. (3) 切断工場への搬入工作の生産スケジュールと, 生産技術係 ( 以下, 生技と記載 ) が定義した現図情報 ( ネスティング情報 ) に基づいて, 切断工場に必要な鋼板が払い出される. 鋼板の移動作業は工作が行い, 払出し処理は物流が行う. 2.2 部材管理業務の概要図 2に部材管理業務を示す. 部材管理業務とは, 切断工場で切断された船殻部材の仕分け ~ 保管 ~ 工場ラインへの搬入の管理を行う業務である. 主な業務の流れと担当部署を以下に示す. 図 2 部材管理業務 (1) 仕分け切断工場で切断された船殻部材は, ブロック組立ステージごとに仕分けされてグループ化される. 同時に, 切断完了情報を組立ステージ担当者へ連絡する. (2) 保管グループ化された船殻部材は, 屋外で保管される. (3) 払い出し生産計画担当者が決定する船殻日程表に合わせて, 必要な時期に, 必要な組立工場へ船殻部材を払い出す. 2.3 所在管理システムの必要性このように, 本業務を行うためには, 資材 ( 物流 ), 生技, 工作といった各セクションが連絡をとりながら行う必要があるが, 従来は各セクションごとに帳票やデータを個別に管理していた. そのため, 連絡ミス / 連絡遅れなどの情報伝達不具合が発生し, 非効率でもあった. そこで, これらの情報を一元管理するために, 部品所在管理システムを開発した.

116 3. 屋外で使用を前提とした PDA,RFID の検討部品の所在管理には,PDA/RFID が有効である. しかしながら, 第 2 章で述べたように, 鋼板の管理は屋外で行われており,1 夏場の鉄板温度は非常に高温となる.2 造船所は海に面しているため, 海水がかかる可能性がある.3 梅雨や台風にも耐える必要がある, など屋外の過酷な環境に耐えられる必要がある.

3 屋外で使用を前提とした PDA,RFID の検討部品の所在管理には,PDA/RFID が有効である. しかしながら, 第 2 章で述べたように, 鋼板の管理は屋外で行われており,1 夏場の鉄板温度は非常に高温となる.2 造船所は海に面しているため, 海水がかかる可能性がある.3 梅雨や台風にも耐える必要がある, など屋外の過酷な環境に耐えられる必要がある. そこで, 屋外で使用可能な PDA/RFID について検討を行った. 3.1 PDA の検討現場 ( 屋外 ) での使用に際して必要な要求スペックとなる, バッテリー駆動時間や, 本体の大きさ, 画面サイズ, 処理速度, 無線 LAN 対応などをまとめ,PDA に関する調査を行った. 調査結果を表 1に示す. どちらの PDA 端末も, 機能的に要求を満足しており, 現場での使用に耐えうることを確認した. 表 1 PDA 調査結果比較項目 A 社製品 B 社製品 OS Windows Mobile 2003 Second Edition for Pocket PC プロセッサ Intel PXA270 プロセッサ 624Mhz 同左 CRT 4.0 インチ半透過型 TFT カラー液晶色解像度ドット (VGA) タッチパネル式同左 3.7 インチ半透過型 TFT カラー液晶色解像度ドット (VGA) タッチパネル式 I/F Compact Flash カードスロット (TypeⅠ/Ⅱ) 同左無線 LAN IEEE802.11bWi-Fi 準拠同左メモリ 64MB SDRAM (ROM128MB) 同左バッテリー駆動時間大きさ評価 3.2 RFID の検討最大 13 時間 ( 非通信状態 ) 1 900mAh (Option-3600mAh) 幅 77 mm奥行 15 mm高さ 131 mm 187g ( 標準バッテリー使用時 ) 液晶サイズで A 社製品が優位であるが, 両機とも機能的に問題なし不明 1 100mAh (Option-2200mAh) 不明 (HP とほぼ同サイズ ) 175g ( 標準バッテリー使用時 ) 屋外での使用, 作業者が目で見て確認できることも重視して, リライタブルシートと RFID を組み合わせた,RICOH 社製の RHM(Rewritable Hybrid Media) を採用した ( 図 3). 造船所での使用を前提として, 下記テストを行い, 問題ないことを確認した. (1) 夏場, 高温な環境下においても, データ, 表示ともに失われないこと (2) 台風シーズンに屋外に保管しておいても, データ, 表示ともに失われないこと (3) 海水につけても, データ, 表示ともに失われないこと図 3 RHM(Rewritable Hybrid Media)

117 4. 開発したシステム図 4に開発した鋼材部材管理システムの概要を示す. 本システムは, 事務所の部材所在管理データベースの情報を, 無線 LAN,PDA を用い, 屋外の作業エリアでも情報共有更新が可能なシステムとして開発した. 本システムは, 鋼材管理機能, 部材管理機能の2 機能より構成されることとした. 以下に, 開発した機能について示す. 図 4 システム概要 4.

4 開発したシステム図 4に開発した鋼材部材管理システムの概要を示す. 本システムは, 事務所の部材所在管理データベースの情報を, 無線 LAN,PDA を用い, 屋外の作業エリアでも情報共有更新が可能なシステムとして開発した. 本システムは, 鋼材管理機能, 部材管理機能の2 機能より構成されることとした. 以下に, 開発した機能について示す. 図 4 システム概要 4.1 鋼材管理機能鋼材管理機能は資材管理機能, 置場管理機能, 現図情報管理機能の3つに分類される. 以下にこれらの機能の概要を示す. (1) 資材管理機能資材管理機能は, 鋼板の納入時に, 工作の受入管理と資材 ( 物流 ) の検収処理を一元的に行う機能である. ここでは, 鋼板の発注データが表示され, 納入 ( 水切り ) 時に工作がPDAにて置場登録することでシステムに受入情報として取り込み, 資材 ( 物流 ) が承認する事で検収処理され置場管理用のデータベースに鋼板の情報が生成される.

118 (2) 置場管理機能置場管理機能は, 納入された鋼板の置場情報を管理する機能である. ここでは, 置場の登録, 変更, 検索を行うことができる. 1 置場登録置場登録画面を図 5に示す. ここでは, 資材管理機能で検収処理された鋼板情報に対して, 置場を登録する. これにより, 鋼板の場所を管理することが可能になる. 2 置場変更置場情報を変更する.

図 5 置場登録画面 (3) 現図情報管理機能生技が定義した現図情報 ( ネスティング情報 ) と鋼材置場情報を関連づける機能として, 現図情報管理機能を開発した. これにより, ブロックを構成する部材情報 ( 現図情報 ) から, 必要な鋼板の置場情報を検索することが可能となり, 工作の生産計画にあわせて, 必要な鋼材を工場ラインへ搬入することができる. 4.

5 118 (2) 置場管理機能置場管理機能は, 納入された鋼板の置場情報を管理する機能である. ここでは, 置場の登録, 変更, 検索を行うことができる. 1 置場登録置場登録画面を図 5に示す. ここでは, 資材管理機能で検収処理された鋼板情報に対して, 置場を登録する. これにより, 鋼板の場所を管理することが可能になる. 2 置場変更置場情報を変更する. 鋼板の置場を変更した場合, 対象鋼板名と新置場情報を入力することで, 置場情報を更新することができる. 3 置場検索オーダ, 鋼板番号 ( 管理番号 ) を入力し, 置場を検索する. 本機能は,PDA だけでなく, PC での操作も可能としており, 置場を管理している工作のみならず, 資材 ( 物流 ) や生技からも情報を検索するこが可能で, 鋼板の置場情報を共有することができる. 図 5 置場登録画面 (3) 現図情報管理機能生技が定義した現図情報 ( ネスティング情報 ) と鋼材置場情報を関連づける機能として, 現図情報管理機能を開発した. これにより, ブロックを構成する部材情報 ( 現図情報 ) から, 必要な鋼板の置場情報を検索することが可能となり, 工作の生産計画にあわせて, 必要な鋼材を工場ラインへ搬入することができる. 4.2 部材管理機能部材管理機能は組立ステージ生産計画機能, 置場管理機能の2つに分類される. 以下にこれらの機能の概要を示す. (1) 組立ステージ生産計画機能船殻日程表の情報をもとに, 工程の開始日を定義し, 切断された各船殻部材グループの所要日を算出する機能である. これにより, 各組立ステージへ船殻部材を JIT 供給することが可能になった. (2) 置場管理機能置場管理機能は, 切断された船殻部材の置場情報を管理する機能である. ここでは, 船殻部材の仕分け, 置場管理を行うことができる. 1 仕分け機能切断された船殻部材を組立ステージごとに仕分けてグループ化した結果を管理する機能である. これにより, グループ化した単位で所在を管理することができる. 2 置場管理機能仕分けた船殻部材のグループの所在を管理する機能である. 工場内の置場を番地化し, 各船殻グループに貼り付けた RFID に番地を定義することで, 置場を管理することとした.

6 造船所における運用状況図 6に, 開発したシステムの現場での運用状況を示す. システムに PDA を採用した結果, 現場から無線 LAN 経由で事務所内にある鋼板データベースに直接アクセスできるようになり, 鋼板の受入, 移動, 搬入が現場から直接登録可能となった. このことで, 資材 ( 物流 ), 生技, 工作といった各セクション間で, 鋼材の置場情報を共有することが可能になり, 連絡ミス / 連絡遅れによる不具合を削減することができた. また,PDA についての現場の意見をまとめたものを表 2に示す. 一部には, 画面が小さい, 文字の入力がしにくい, といった声はあるものの, おおむね良好であった. ツールに不慣れな作業者が多い造船所の現場においても, 現場で必要な情報をリアルタイムで見ることができれば, PDA は有効なツールとなることが確認できた. 図 6 現場での運用状況表 2 PDA に関する現場の意見利点欠点手書きノートの運用に比べ格段に便利になった一定時間を経過するとホストとの接続が切れる探したいものがすぐに探せるので物揃えが簡単画面の文字が小さいので若干扱いづらい各種処理はボタン操作のみで誰もが扱いやすい画面設計で, ある程度情報量に制限が出てくる無線 LAN 環境でリアルタイムに最新情報がみれるポケットに入るので携帯性が良い端末がパソコンより安価で必要な機能が揃っている 6. まとめ鋼材メーカから購入した鋼板及び切断工場で切断した部材の所在位置管理を行う鋼材部材管理システムを開発した. 本システムでは, 屋外でのリアルタイムな鋼板置場情報の共有化を図るためのツールとして PDA 端末,RFID を採用した. これにより, 現場から無線 LAN 経由で事務所内にある鋼板データベースを照会, 鋼板素材の受入, 移動, ライン搬入のロケーション登録を行うことが可能となった. その結果, データ入力の漏れミスの削減, 及び手入力工数の改善を実現することができ, 管理作業を減らすことができた. さらに, 船殻部材を組立ステージへ JIT 供給することが可能となり, 生産性向上を図ることができた. 将来的には, 転活用端材の管理にも本システムの拡大適用を展開中であり,PDA/RFID は, 造船現場でも十分役立つツールであることが確認できた. 今後, 他の業務への拡張も検討していきたい. 参考文献 (1) 佐々木裕一村岡賢治, 鋼材管理システム造船現場における PDA の活用,KANRIN No.22,2009/01

10 2

10 2 10 2 11 12 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16 16 19 17 17 20 21 2 22 18 18 23 24 19 19 25 26 3 OS LAN OS 27 28 PDAPersonal Digital Assistant 29 30 3 31 20 20 32 33 21 21 34 22 22 35 23 23 36 21